什么是熒光素鈉
熒光素鈉是一種熒光染料,其激發(fā)峰位于460~490 nm,發(fā)射峰位于510~530 nm。由于高級(jí)別膠質(zhì)瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤、腦膿腫和腦挫裂傷等病變等會(huì)導(dǎo)致血-腦屏障的完整性受損,局部通透性增加,使血管中的部分物質(zhì)易于滲透至腦組織間隙中。靜脈內(nèi)注射的熒光素鈉可通過(guò)上述原理,在局部血腦屏障破壞部位通過(guò)滲透作用進(jìn)入腦組織,從而使血腦屏障受損腦區(qū)有熒光著色。
這一原理與MRI對(duì)比增強(qiáng)劑釓相似,因此熒光素鈉通常在MRI上呈現(xiàn)明顯強(qiáng)化的高級(jí)別膠質(zhì)瘤中同樣具有良好的顯示效果。
熒光素鈉在腦腫瘤術(shù)中顯影的應(yīng)用歷史
熒光素鈉最初主要用于眼科的眼底視網(wǎng)膜血管造影,隨后才有研究者將其用于腦腫瘤手術(shù)。
按其在腦腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用大致可分為三個(gè)階段:階段為肉眼手術(shù)階段,通過(guò)熒光素鈉引導(dǎo)腦腫瘤活檢手術(shù),這一階段起自1948年前后。研究者對(duì)46例腦腫瘤患者進(jìn)行觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)熒光素鈉有助于指導(dǎo)包括腦膜瘤、膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤在內(nèi)的多種腦腫瘤的穿刺活檢。遺憾的是,在隨后數(shù)十年中,熒光素鈉用于腦腫瘤手術(shù)的報(bào)道卻十分罕見(jiàn)。
第二階段為普通顯微鏡下手術(shù)階段,即在白光顯微鏡下通過(guò)熒光素鈉引導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除。2000年前后的幾項(xiàng)研究表明,大劑量熒光素納在普通手術(shù)顯微鏡的白光視野下,能更清晰地顯示膠質(zhì)瘤邊界,提高膠質(zhì)瘤的全切率。
第三階段為在配備專用濾波器的顯微鏡下進(jìn)行手術(shù)的階段。Acerbi等于2011年使用配備YELLOW 560專用濾波器的Pentero顯微鏡(Carl Zeiss,Germany)開(kāi)展了一項(xiàng)評(píng)價(jià)熒光素(5~10 mg/kg)引導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除手術(shù)安全性的治療,該治療為前瞻性Ⅱ期臨床試驗(yàn)。研究結(jié)果表明,未發(fā)生與使用熒光素鈉相關(guān)的不良反應(yīng);12例Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤中75%的患者實(shí)現(xiàn)了對(duì)比劑增強(qiáng)的腫瘤全切。
此后,越來(lái)越多的研究顯示出專用濾波器下熒光素鈉引導(dǎo)惡性膠質(zhì)瘤切除的安全性和有效性。
熒光素鈉用于引導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除的安全性
熒光素鈉在眼底疾病診斷中的應(yīng)用已有數(shù)十年歷史,安全性良好,過(guò)敏反應(yīng)發(fā)生率低。迄今為止,僅有少數(shù)過(guò)敏反應(yīng)的報(bào)道。Ha等對(duì)12 005人次靜脈使用熒光素鈉的患者進(jìn)行回顧性的分析顯示,僅有10例患者發(fā)生了過(guò)敏反應(yīng),發(fā)生率為0.083%。患者的主要表現(xiàn)為低血壓、惡心和嘔吐,低血壓多發(fā)生在注藥后3 min內(nèi),經(jīng)及時(shí)處理均未產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
在引導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除方面,多數(shù)研究顯示熒光素鈉是安全的,過(guò)敏反應(yīng)報(bào)道少見(jiàn)。然而,Dilek等報(bào)道了1例患者出現(xiàn)嚴(yán)重低血壓合并心動(dòng)過(guò)緩的過(guò)敏反應(yīng),推測(cè)可能與熒光素鈉使用劑量較大(20 mg/kg)有關(guān)。目前在配備YELLOW 560專用濾波器的熒光顯微鏡下,熒光素鈉的通常使用劑量為2~5 mg/kg,在此劑量范圍內(nèi)尚未嚴(yán)重過(guò)敏反應(yīng)的報(bào)道。雖然多數(shù)患者在使用熒光素鈉后出現(xiàn)皮膚、黏膜和尿液的一過(guò)性黃染,但皮膚發(fā)黃可在6~12 h后消退,尿液發(fā)黃多在24~36 h后恢復(fù)正常,并不會(huì)引起患者不適,更不會(huì)引起其他嚴(yán)重后果。
由此可見(jiàn),熒光素鈉的過(guò)敏反應(yīng)發(fā)生率較低,且通常發(fā)生在大劑量(10~20 mg/kg)使用時(shí)。在目前專用濾波器下使用小劑量熒光素鈉(2~5 mg/kg)即可達(dá)到術(shù)中實(shí)時(shí)熒光顯像引導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除良好的效果,具有較高的安全性。此外,通過(guò)術(shù)前熒光素鈉皮試和術(shù)中嚴(yán)密監(jiān)測(cè)患者生命體征等措施可進(jìn)一步降低不良反應(yīng)的發(fā)生率,提高其使用的安全性。
熒光素鈉對(duì)識(shí)別高級(jí)別膠質(zhì)瘤邊界的敏感度和特異性
Acerbi等于2011年啟動(dòng)了一項(xiàng)前瞻性Ⅱ期臨床試驗(yàn)(FLUOGLIO)以評(píng)估熒光素引導(dǎo)膠質(zhì)瘤切除手術(shù)的安全性和有效性。通過(guò)對(duì)熒光區(qū)和非熒光區(qū)標(biāo)本的病理檢查對(duì)比分析顯示,熒光素鈉對(duì)分辨高級(jí)別膠質(zhì)瘤的敏感度為91%,特異性達(dá)100%。Rey-Dios等通過(guò)靜脈注射3 mg/kg熒光素鈉引導(dǎo)立體定向穿刺活檢的研究顯示,6名高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者的26份活檢標(biāo)本中熒光素鈉標(biāo)記腫瘤的敏感度和特異性分別為79%和100%。Diaz等的研究顯示:熒光素鈉對(duì)高級(jí)別膠質(zhì)瘤邊緣識(shí)別的敏感度與特異性分別為82.2%和90.0%;熒光素鈉所識(shí)別的腫瘤邊緣與術(shù)中MRI神經(jīng)導(dǎo)航的腫瘤強(qiáng)化邊緣具有良好的相關(guān)性;術(shù)后MRI證實(shí)在熒光素鈉引導(dǎo)下腫瘤增強(qiáng)部分獲得全切。Zhang等嘗試?yán)脽晒馑剽c輔助進(jìn)行了38例手術(shù),統(tǒng)計(jì)的敏感度與特異性分別為94.4%、88.6%。Neira等報(bào)告通過(guò)術(shù)者對(duì)熒光顯影的判斷對(duì)腫瘤非增強(qiáng)區(qū)的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值可達(dá)到96%。這些研究表明,熒光素鈉對(duì)惡性膠質(zhì)瘤的識(shí)別和腫瘤邊界判斷具有較高的敏感度和特異性,有助于提高腫瘤切除程度。
熒光素鈉對(duì)高級(jí)別膠質(zhì)瘤手術(shù)切除程度的影響
Chen等進(jìn)行了一項(xiàng)隊(duì)列對(duì)照研究,討論了普通手術(shù)顯微鏡下使用大劑量熒光素鈉(15~20 mg/kg)引導(dǎo)手術(shù)對(duì)腫瘤全切率的影響。實(shí)驗(yàn)組(硬腦膜切開(kāi)前靜脈注射熒光素鈉,n=10)與對(duì)照組(不予熒光素鈉靜注,n=12)術(shù)中均采用普通白光照明,術(shù)后結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的腫瘤全切率分別為80%和33%。
另有幾項(xiàng)描述性和回顧性研究對(duì)熒光素鈉提高膠質(zhì)瘤切除程度的情況進(jìn)行了探討。Okuda等對(duì)白光和熒光顯微鏡下使用大劑量熒光素鈉(20 mg/kg)引導(dǎo)10例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤切除的情況進(jìn)行了比較,結(jié)果表明在白光下即可清晰辨認(rèn)腫瘤熒光著色,手術(shù)效果滿意。Schebesch等對(duì)熒光手術(shù)顯微鏡下使用小劑量熒光素鈉(3~4 mg/kg)引導(dǎo)的35例腦腫瘤切除手術(shù)進(jìn)行回顧分析,結(jié)果顯示熒光顯像對(duì)28例患者的腫瘤邊界辨認(rèn)有幫助,有效率為80%。Diaz等報(bào)告使用3 mg/kg熒光素鈉在熒光顯微鏡下對(duì)12例高級(jí)別膠質(zhì)瘤的手術(shù)全切除率達(dá)到100%。使用類似的方法,Neira等對(duì)32例高級(jí)別膠質(zhì)瘤的手術(shù)全切率為84%,Zhang等研究中的全切率達(dá)到92.1%,F(xiàn)rancaviglia等的47例手術(shù)中,有39例(83%)獲得了95%以上的腫瘤切除率。在Acerbi等的開(kāi)展的FLUOGLIO研究中使用5~10 mg/kg熒光素鈉引導(dǎo)手術(shù)切除的前期初步研究顯示12例患者中9例獲得全切(75%),其余3例患者最小切除程度為82.8%。2014年該研究樣本量達(dá)到20例時(shí)的統(tǒng)計(jì)顯示,16例(80%)對(duì)比劑增強(qiáng)的瘤灶獲得全切,其余4例患者的腫瘤切除程度達(dá)92.6%。2018年該研究的最新報(bào)告稱,57名患者中,有82.6%實(shí)現(xiàn)了腫瘤全切。通過(guò)上述研究我們不難發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)的白光顯微鏡下手術(shù)相比,熒光素鈉引導(dǎo)手術(shù)能顯著提高惡性膠質(zhì)瘤的手術(shù)全切率,提高腫瘤切除程度。
熒光素鈉對(duì)惡性膠質(zhì)瘤患者生存期的影響
基于熒光素鈉顯像對(duì)惡性膠質(zhì)瘤邊界的識(shí)別具有較高的敏感度和特異性,能提高腫瘤全切率和腫瘤切除程度,因此有必要進(jìn)一步探討其是否能延長(zhǎng)患者無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期。Chen等的研究顯示,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無(wú)進(jìn)展生存期分別為7.2月和5.4月,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但也有研究顯示,在改善患者平均生存時(shí)間方面,熒光素鈉與普通白光的差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在Acerbi等的研究中,入組的12名患者6月無(wú)進(jìn)展生存率為71.4%,中位存活期為11月。由此可見(jiàn),現(xiàn)有的研究結(jié)果尚存在矛盾之處,有必要開(kāi)展前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究以探討熒光素鈉引導(dǎo)手術(shù)對(duì)惡性膠質(zhì)瘤患者生存期的確切影響。
熒光素鈉與5-ALA的比較
與熒光素鈉通過(guò)血腦屏障破壞非特異性滲漏至病變區(qū)域的機(jī)制不同,另外一種術(shù)中熒光顯影劑5-ALA可以被膠質(zhì)瘤細(xì)胞特異性攝取,在腫瘤細(xì)胞內(nèi)可代謝為有熒光的代謝產(chǎn)物原卟啉,能在藍(lán)紫光照射下產(chǎn)生紅色熒光而使腫瘤顯影。雖然5-ALA在Ⅲ期隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)中顯示出能提高膠質(zhì)瘤全切率(65% vs. 36%)并顯著延長(zhǎng)患者無(wú)進(jìn)展生存期(5.1月vs. 3.6月)的優(yōu)勢(shì),但兩組患者的總生存期差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(15.2月vs. 13.5月)。此外,5-ALA尚有如下不足:未獲得藥品監(jiān)管部門批準(zhǔn),獲得渠道受限,其臨床應(yīng)用也存在一定風(fēng)險(xiǎn);價(jià)格相對(duì)昂貴,為熒光素鈉的數(shù)十倍;熒光模式下對(duì)正常腦組織和血管分辨不清,需反復(fù)切換鏡頭;熒光模式下有“漂白”現(xiàn)象,在腫瘤切除過(guò)程中熒光逐漸減弱,影響對(duì)腫瘤邊界的判斷;一般需術(shù)前2~3 h口服給藥,用藥掌控性較差;術(shù)后患者有發(fā)生光敏反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),需避日光和室內(nèi)強(qiáng)光24~48 h。這些缺點(diǎn)限制了5-ALA的廣泛使用。相對(duì)而言,熒光素鈉具有易于獲得、價(jià)格低廉、麻醉誘導(dǎo)后靜脈給藥、使用方便、術(shù)中成像效果好、在熒光模式下亦可很好地分辨正常腦組織和血管等優(yōu)勢(shì)而成為當(dāng)前研究熱點(diǎn),在提高腦膠質(zhì)瘤切除率和改善患者無(wú)進(jìn)展生存期方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
結(jié)語(yǔ)
腦膠質(zhì)瘤浸潤(rùn)性生長(zhǎng)、與正常腦組織邊界不清的特征使其通過(guò)手術(shù)全切除面臨極大困難。在配備專用濾波器的熒光顯微鏡下,通過(guò)靜脈注射熒光素鈉進(jìn)行術(shù)中實(shí)時(shí)熒光顯像對(duì)識(shí)別高級(jí)別膠質(zhì)瘤的腫瘤邊界具有較高的特異性和敏感度,有助于提高腫瘤全切率,在腦膠質(zhì)瘤(特別是高級(jí)別膠質(zhì)瘤)的手術(shù)切除中具有廣泛的應(yīng)用前景。未來(lái)更大樣本量的隨機(jī)對(duì)照研究有望為熒光素鈉引導(dǎo)手術(shù)延長(zhǎng)患者的無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期提供更充分的依據(jù)。